Drehmomentstütze aus glasfaserverstärktem Kunststoff, optimiert mittels Tailored Fibre Placement auf Basis der ausgezeichneten Entwicklungstools.

Drehmomentstütze aus glasfaserverstärktem Kunststoff, optimiert mittels Tailored Fibre Placement auf Basis der ausgezeichneten Entwicklungstools. IFP, TUD

Die gewürdigte Software AOPS und EDO-path stellen erstmals ingenieurtechnische Werkzeuge für die komplette Prozesskette zur Herstellung von FVK-Bauteilen (Faser-Kunststoff-Verbund) zur Verfügung. Die Tools unterstützen eine effektive Auslegung und Fertigung solcher steifigkeits- und festigkeitsoptimierter Bauteile. Die leicht bedienbare Software kann die Entwicklungszeit für neuartige Strukturbauteile erheblich verkürzen, in denen eine auf die jeweiligen Belastungsfälle eines Bauteils angepasste Faserausrichtung maximalen Leichtbau garantiert. Die so genannte Tailored Fibre Placement (TFP)-Technologie kann mithilfe der beiden Tools deutlich effizienter eingesetzt werden und macht FVK-Bauteile für neue Anwendungsgebiete interessant.

Die Software AOPS generiert zum einem Designvorschlänge für komplexe Faserverlaufsmuster für Last-angepasste Leichtbaustrukturen und gibt darüber hinaus dem Ingenieur die Möglichkeit, die mechanischen Eigenschaften von Faserverbundbauteilen mit einem beliebigem variabel-axialen Faserlayout zu berechnen. EDO-path setzt diese Designvorschläge in Faden-Ablagemuster (Stickmuster) für industrielle Stickautomaten um. Auch das Design des Werkzeugs zur Konsolidierung der Faser-Preform durch Harzinjektion oder Pressen lässt sich nun auf Knopfdruck ermitteln – ohne eine aufwendige manuelle Konstruktion. Dies ermöglicht erstmals die Herstellung von komplex Dicken-konturierten TFP-Bauteilen in sehr guter Qualität.

In zwei von ehemaligen IPF-Mitarbeitern gegründeten Spin-Offs hat EDO-path die Produktivität um bis zu 30 % erhöht: Bei dem Unternehmen Qpoint Composites zum Beispiel bei der Herstellung von Kohlenstoff-Faserheizelementen und bei Hightex Verstärkungsstrukturen bei der fertigungstechnischen Auslegung von Fensterrahmen aus Kohlenstoff-faserverstärktem Kunststoff für den Airbus 350. Die konsequente Nutzung des Potenzials von Faser-Kunststoff-Verbunden – Material-, Energie- und Kosteneinsparungsmöglichkeiten – rückt mit den Entwicklungen erheblich näher.